Die Vorbereitung auf die Hurrikansaison im Atlantik hat in der Karibik immer Priorität, insbesondere wenn die Prognosen eine hohe Anzahl von Stürmen vorhersagen, wie dies für 2024 der Fall ist. Der verheerendste Sturm der letzten Jahre in der Region, Hurrikan Maria, ereignete sich im September 2017 und verursachte beispiellose Folgen Zerstörung auf Puerto Rico, Dominica, St. Croix und anderen Inseln.
Maria tötete mehr als 3.000 Menschen und verursachte einen Schaden von etwa 96 Milliarden US-Dollar. Es zerstörte das Stromnetz Puerto Ricos und ließ 1,5 Millionen Kunden 328 Tage lang im Dunkeln – der längste Stromausfall in der Geschichte der USA. Diese Ausfälle hatten kaskadierende Auswirkungen auf andere Infrastrukturen wie Wasser- und Kommunikationssysteme.
Heute steht die Karibik vor neuen klimabedingten Herausforderungen. Aufgrund der beschleunigten Erwärmung des Meerwassers kommt es immer häufiger zu längeren Tagen extremer Hitze und Luftfeuchtigkeit.
Als Reaktion auf diese extremen und immer häufiger auftretenden Wetterereignisse gründete ich 2023 zusammen mit einem Dutzend anderer Forscher das Caribbean Climate Adaptation Network. Unser Ziel ist es, Wissenschaftler mit Gemeinden und Regierungsbehörden auf den Amerikanischen Jungferninseln und Puerto Rico zusammenzubringen und wissenschaftliche Informationen bereitzustellen, die ihnen helfen können, sich auf diese aufkommenden Klimaextreme vorzubereiten und darauf zu reagieren.
Ich bin ein Stadtklimatologe an der Küste und komme ursprünglich aus Puerto Rico. Der Aufbau dieses Netzwerks war mir persönlich äußerst wichtig. Ich hoffe, dass dies unsere aktuellen Partnerschaften für eine längerfristige Zusammenarbeit zwischen führenden akademischen Forschern, gefährdeten Gemeinden, Regierungsbehörden und Versorgungsunternehmen auf den Inseln festigen und als Plattform dienen wird, um die gesamte Karibik zu erreichen.
Unsere Mission ist es, neue Möglichkeiten zu entwickeln, die küstennahe und städtische Umwelt als einheitliches System darzustellen – eines, das den Menschen in den Mittelpunkt stellt und von Menschen geschaffene Systeme wie Gebäude und Infrastruktur mit natürlichen Systemen wie der Atmosphäre, Ökosystemen usw. integriert Ozeane. Sie alle stehen vor der Herausforderung des Klimawandels. Wir möchten gefährdete Gemeinschaften unterstützen, indem wir Forschungsarbeiten bereitstellen, die sie widerstandsfähiger gegen den Klimawandel machen können, und sie an den Tisch bringen, damit wir gemeinsam bessere Lösungen entwickeln können.
Lehren aus der Erholung Puerto Ricos ziehen
Puerto Rico hat sein Stromnetz in den Jahren seit Marias Angriff widerstandsfähiger gemacht, es bleiben jedoch weiterhin Herausforderungen. Bei mehr als einer Million Kunden auf der Insel kam es seit dem Hurrikan zu zeitweiligen Ausfällen. Im September 2022 traf Hurrikan Fiona – ein viel schwächerer Sturm der Kategorie 1 – in Puerto Rico auf Land und verursachte einen inselweiten Stromausfall.
Das Energiesystem von Puerto Rico ist fragil, vor allem weil seine Infrastruktur veraltet ist und die Insel von Natur aus wiederkehrenden Extremereignissen ausgesetzt ist, die durch die globale Erwärmung angeheizt werden. Dennoch haben die örtlichen Energieversorger erhebliche Fortschritte bei der Stärkung eines sehr komplexen Elektrizitätssystems auf allen Ebenen gemacht, von der Erzeugung bis zur Verteilung. Die Erzeugung von Solarstrom – insbesondere kleine Dachanlagen, die bei Netzausfällen einzelne Häuser und Unternehmen mit Strom versorgen können – spielt eine wichtige Rolle bei der Widerstandsfähigkeit des Systems.
Im Jahr 2023 leitete ich eine Forschergruppe mit der Aufgabe, die Auswirkungen des Hurrikans Maria auf Puerto Rico zu rekonstruieren. Wir verwendeten eine Kombination aus geophysikalischen Modellen, technischen Modellen von Strom- und Wassernetzen, Überprüfungen von Schadensberichten und sozioökonomischen Informationen, um zu zeigen, wie sich vorgeschlagene Strategien zur Hurrikanvorsorge auf einkommensschwache Gemeinden auswirken würden.
Wir haben erfahren, dass die wirksamste Strategie zum Schutz aller Menschen in der Gemeinschaft darin besteht, das Übertragungssystem zu stärken, um die Auswirkungen von Ereignissen wie Hurrikan Maria in der Zukunft zu bewältigen. Dies wird wahrscheinlich neue Sendemasten erfordern, die extrem starken Winden und Bodensättigung standhalten können. Dazu könnte auch die Begrenzung der Exposition durch Maßnahmen wie das Vergraben von Stromleitungen gehören. Wir haben die Kosten dieser Lösungen nicht untersucht, aber sie wären wahrscheinlich hoch.
Seitdem sind wir erneut zusammengekommen, um andere vergangene große Wetterereignisse in Puerto Rico zu rekonstruieren und neue Daten zu sammeln, wobei der Schwerpunkt auf der Widerstandsfähigkeit der Energieinfrastruktur und der Anpassung an den Klimawandel liegt. Für diese Arbeit installieren wir einzigartige Sensoren an Stromübertragungsmasten und -kabeln und beobachten gleichzeitig die natürlichen Bedingungen rund um diese Übertragungsanlagen. Diese Geräte messen kontinuierlich die mechanischen Belastungen, denen Türme ausgesetzt sind, und die Fähigkeit von Übertragungsleitungen, elektrische Lasten unter wechselnden Wetter- und Nachfragebedingungen, einschließlich extremer Wetterereignisse, zu bewältigen.
Durch die Rekonstruktion vergangener Stürme, das Sammeln neuer Daten über den Zustand der Infrastruktur von Puerto Rico und den Einsatz von Algorithmen für maschinelles Lernen planen wir die Entwicklung neuer prädiktiver Modellierungsrahmen, die in der Lage sind, die Risiken einer Störung des Stromübertragungssystems bei extremen Wetterereignissen vorherzusagen.
Regionale Maßnahmen informieren
In den letzten Jahren hat unsere Forschungsgruppe mithilfe von Satellitenbeobachtungen festgestellt, dass die Oberflächentemperaturen im Karibischen Meer pro Jahrzehnt um fast 0,9 Grad Fahrenheit (0,5 Grad Celsius) ansteigen – eines der am schnellsten wachsenden Ereignisse der Ozeanerwärmung weltweit. Dieser Trend hat direkte Auswirkungen auf das Risiko häufiger und intensiver Hurrikane.
Es beeinflusst auch die Umgebungstemperaturen auf der Erde, auch bei extremer Hitze. Im Sommer 2023 erlebte die Stadt San Juan eine anhaltende Hitzewelle mit Hitzeindizes über 100 F (38 °C). Dieser Wert gilt für die meisten Menschen als ungesund.
Hitzewarnungen und rekordverdächtige Temperaturen haben Regierungsbeamte dazu gezwungen, sich für den Schutz der Schüler einzusetzen. Öffentliche Schulen haben den beispiellosen Schritt unternommen, den Unterricht auf der ganzen Insel abzusagen. Diese Veranstaltung zeigte, wie wichtig es ist, die Bedingungen im Karibischen Ozean zu überwachen und ihre Auswirkungen auf Populationen, Infrastruktur und Ökosysteme zu antizipieren.
Meine Kollegen vom Caribbean Climate Adaptation Network und ich glauben, dass unsere Erkenntnisse auf andere karibische Gemeinden übertragbar sein werden. Unsere Arbeit kann auch Aufschluss über die Küstengebiete der kontinentalen Vereinigten Staaten geben, wo kritische Infrastrukturen stark gefährdet sind und Stürme die am stärksten gefährdeten Menschen oft am härtesten treffen.
Wir hoffen, dass unsere Arbeit mit Gemeinden zu einer umfassenderen Aufklärung und neuen umsetzbaren wissenschaftlichen Erkenntnissen führt, die Entscheidungen zur Klimaanpassung und risikomindernde Investitionen leiten können. Unser Ziel ist es insbesondere, Strategien zu entwickeln, um die Inselinfrastruktur viel widerstandsfähiger und anpassungsfähiger zu machen, sowie Schutzmaßnahmen zum Schutz der Gemeinschaften und zur Aufrechterhaltung eines Gefühls der Normalität in einem wärmeren Klima.
Dieser Artikel wurde von The Conversation erneut veröffentlicht, einer unabhängigen, gemeinnützigen Nachrichtenorganisation, die Ihnen Fakten und Analysen liefert, die Ihnen helfen, unsere komplexe Welt zu verstehen.
Es wurde geschrieben von: Jorge González-Cruz, Universität in Albany, State University of New York.
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Jorge González-Cruz erhält Fördermittel von der US National Science Foundation und dem National Institute for Standards and Technology.